(57)【要約】【課題】放熱損失を低下させ、吸湿体を均一加熱することで加熱手段の入力を低減し、吸着、脱離速度を高めることができる空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも空気中から水分を吸着する静止式吸湿体１３と、前記静止式吸湿体１３を加熱する加熱手段１４と、前記加熱手段１４にて熱せられた空気を前記静止式吸湿体１３に送るための脱離用送風手段１５とを備え、前記脱離用送風手段１５にて発せられた空気は、前記静止式吸湿体１３の下方より上方に向かい送風されるとともに、前記加熱手段１４は前記静止式吸湿体１３の下方に配設される構成とした空気調和機で、前記静止式吸湿体１３の吸着動作時の風速分布が改善され、吸着速度を高めることができるとともに、脱離動作時の面風速が上昇することにより、脱離作用を促進することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも空気中から水分を吸着する静止式吸湿体と、前記静止式吸湿体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段にて熱せられた空気を前記静止式吸湿体に送るための脱離用送風手段とを備え、前記脱離用送風手段にて発せられた空気は、前記静止式吸湿体の下方より上方に向かい送風されるとともに、前記加熱手段は前記静止式吸湿体の下方に配設される構成とした空気調和機。
【請求項２】
静止式吸湿体は複数に分割され形成されるとともに、いずれかの静止式吸湿体が脱離動作時、他の静止式吸湿体が吸着動作を行うよう制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
加熱手段は面状であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
加熱手段はメッシュ形状部を有する請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
加熱手段は複数の開口部を有する請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気を加湿する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の湿度調節装置は、吸湿体上方に加熱手段を設け、脱離動作時、吸湿体の上方より下方へと送風することにより、空気を加湿している（例えば、特許文献１参照）。あるいは、吸湿体上流側の側面に加熱手段を配設し、脱離動作時、吸湿体側面を水平方向に送風することにより、空気を加湿している（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第１９４８３０８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９０９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の吸湿体上方より下方へと送風する構成では、加熱空気は自然気化上昇するため、放熱損失が大きいという課題を有していた。また、前記従来の吸湿体側面を水平方向に送風する構成では、加熱空気の自然気化上昇による放熱損失が大きく、吸湿体側面方向の温度分布が均一にならないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、放熱損失を低下させ、吸湿体を均一加熱することで加熱手段の入力を低減し、吸着、脱離速度を高めることができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、少なくとも空気中から水分を吸着する静止式吸湿体と、前記静止式吸湿体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段にて熱せられた空気を前記静止式吸湿体に送るための脱離用送風手段とを備え、前記脱離用送風手段にて発せられた空気は、前記静止式吸湿体の下方より上方に向かい送風されるとともに、前記加熱手段は前記静止式吸湿体の下方に配設される構成とした空気調和機である。
【０００６】
静止式吸湿体の略垂直下方に加熱手段を設け、脱離動作時、静止式吸湿体の略垂直下方より略垂直上方へと送風することで、加熱手段により加熱昇温された高温風、および脱離した水分を含んだ高温高湿空気は、静止式吸湿体の上方へと送風されるのに加え、自然気化上昇することで、放熱損失を低下させ、吸湿体水平方向を均一加熱して脱離効率を高めることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、放熱損失を低下させ、吸湿体水平方向を均一加熱して加熱手段の入力を低減し、吸着、脱離速度を高めることができる空気調和機を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、少なくとも空気中から水分を吸着する静止式吸湿体と、前記静止式吸湿体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段にて熱せられた空気を前記静止式吸湿体に送るための脱離用送風手段とを備え、前記脱離用送風手段にて発せられた空気は、前記静止式吸湿体の下方より上方に向かい送風されるとともに、前記加熱手段は前記静止式吸湿体の下方に配設される構成とした空気調和機である。
【０００９】
静止式吸湿体の略垂直下方に加熱手段を設け、脱離動作時、静止式吸湿体の略垂直下方より略垂直上方へと送風することで、加熱手段により加熱昇温された高温風、および脱離した水分を含んだ高温高湿空気は、静止式吸湿体の上方へと送風されるのに加え、自然気化上昇することで、放熱損失を低下させ、吸湿体水平方向を均一加熱して脱離効率を高めることができる。
【００１０】
第２の発明は、静止式吸湿体は複数に分割され形成されるとともに、いずれかの静止式吸湿体が脱離動作時、他の静止式吸湿体が吸着動作を行うよう制御することを特徴とするもので、加熱手段の入力を低減することができるとともに、吸着動作時の吸着用送風手段を低騒音化することができる。また、吸湿体を複数に分割し各吸湿体を小型化する構成とすることで、これによって、吸着動作時の風速分布を改善するとともに、脱離動作時の面風速を上昇させるものである。
【００１１】
第３の発明は、加熱手段の形状を面状とすることにより、吸湿体全面を均一に加熱することができるとともに、コンパクト化することができる。
【００１２】
第４の発明は、加熱手段の形状をメッシュ形状とすることにより、脱離動作時、加熱手段下方より上方へ、メッシュにより形成された微細空間に空気を通過させて加熱昇温させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【００１３】
第５の発明は、加熱手段が複数の開口部を有することにより、脱離動作時、加熱手段下方より上方へ、開口部により形成された小空間に空気を通過させて加熱昇温させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機断面構成図を示すものである。
【００１６】
図１において、空気調和機は、室外に配置された室外機１と、室内に配置された室内機２とを備えている。室内機２には、室内熱交換器３と室内ファン（図示せず）と加湿空気供給路４とが配置されている。室外機１には、室外熱交換ユニット５および加湿ユニット６より構成されている。室外熱交換ユニット５には、圧縮機７と四方弁８と室外熱交換器９と膨張弁１０と室外ファン１１とが配置されている。圧縮機７と四方弁８と室内熱交換器３と膨張弁１０と室外熱交換器９とは、冷媒配管１２により接続され冷媒が循環する冷媒回路が形成されており、四方弁８の切り換えにより冷房運転と暖房運転とが切り換わる。暖房運転時には、圧縮機７より吐出された高温ガス冷媒が四方弁８を介して室内熱交換器３に送られ、凝縮された高圧液冷媒は膨張弁１０を介して減圧されて室外熱交換器９に送られ、四方弁８を介して圧縮機７に戻される。
【００１７】
加湿ユニット６には、静止式の吸湿体１３と、脱離ヒータ１４とが配置されている。吸湿体１３は、一般に静止式および回転式に分類される。静止式は、吸湿体１３は固定して配置され、吸着動作時は空気に含まれる水分を吸着し、脱離動作時は脱離ヒータ１４により吸湿体１３を加熱して、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。一方、回転式は、吸湿体１３が回転することにより吸着部および脱離部を交互に通過し、吸着部では空気に含まれる水分を吸着し、脱離部では脱離ヒータ１４により加熱された空気が通過することにより、吸着部で吸着された水分を脱離させる。
【００１８】
本願では、静止式の吸湿体１３を用い、吸湿体１３はゼオライトやシリカゲル等の吸湿
材を担持した構成とされている。吸湿体１３の上方（下流側）には脱離用送風手段である脱離ファン１５の吸込側が配置され、脱離ファン１５の吹出側には加湿空気供給路４が設けられている。吸湿体１３の下方（上流側）には、室外空気を吸い込む吸気口１６が配置されている。また、吸湿体１３の下流側には、吸着用送風手段である吸着ファン１７と排気口１８が配置されている。
【００１９】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施の形態における静止式吸湿体および加熱手段斜視構成図を示すものである。また、図３は、本発明の第１の実施の形態における加湿ユニット斜視構成図を示すものである。
【００２１】
図２において、静止式の吸湿体１３は垂直方向に２分割されており、吸湿体１３ａ、１３ｂの下方に各々脱離ヒータ１４ａ、１４ｂを設ける。
【００２２】
図３において、吸湿体１３ａは、吸着動作時（吸着経路ａ）、吸気口１６より流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸湿体１３ａに水分が吸着された空気は、吸着ファン１７により排気口１８より室外へ排出される。同時に、吸湿体１３ｂは、脱離動作を行い（脱離経路ｂ）、室外空気は脱離ヒータ１４ｂにより加熱されて高温空気となり、脱離ファン１５によって吸湿体１３ｂの下方から上方へと高温空気を通過させることにより、吸着動作時に吸着された水分を吸湿体１３ｂより脱離させる。吸湿体１３ｂを通過した空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、吸湿体１３ｂ上方へと自然気化上昇するとともに、脱離ファン１５によって加湿空気供給路４へと導入される。また、吸湿体１３ａは、吸着動作終了後、脱離動作を開始するとともに、吸湿体１３ｂは、脱離動作終了後、吸着動作を開始する。なお、加湿空気供給路４は、内部を通過する高温高湿空気が冷却されて水分が結露しないよう、断熱されている。
【００２３】
以上のように、本実施の形態においては、静止式の吸湿体１３を垂直方向に分割し、吸湿体１３ａ、１３ｂの下方に各々脱離ヒータ１４ａ、１４ｂを設け、脱離動作時、脱離ファン１５によって吸湿体１３ａまたは１３ｂ下方より上方へと送風することにより、脱離ヒータ１４ａまたは１４ｂにより加熱昇温された高温風、および脱離した水分を含んだ高温高湿空気は、吸湿体１３ａまたは１３ｂ上方へと送風されるとともに、自然気化上昇するため、放熱損失を低下させ、吸湿体１３ａまたは１３ｂ水平方向を均一加熱して脱離効率を高めることができる。
【００２４】
さらに、吸湿体１３を吸湿体１３ａおよび１３ｂに分割し、吸湿体１３を小型化する構成とすることにより、吸湿体１３ａおよび１３ｂにおいて、吸着動作時の風速分布が改善され、吸着速度を高めることができるとともに、脱離動作時の面風速が上昇することにより、脱離作用を促進することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、吸湿体１３ａが脱離動作時には吸湿体１３ｂが吸着動作を、吸湿体１３ａが吸着動作時には吸湿体１３ｂが脱離動作を行うよう制御することにより、脱離ヒータ１４ａおよび１４ｂの入力を低減することができるとともに、吸着動作時の吸着ファン１７を低騒音化することができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、脱離ヒータ１４を面状ヒータとする。面状ヒータは、例えば、金属箔を絶縁体で挟持し、厚さ約５ｍｍとしたヒータであり、吸湿体１３下方の全面に設けることができるため、吸湿体１３全面を均一に加熱することができる。さらに、厚さが薄いため、コンパクト化することができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、脱離ヒータ１４をメッシュヒータとする。メッシュヒータは、例えば、構成材料をＳＵＳ３０４、線径０．１ｍｍ、メッシュ数は５０メッシュとしたヒータであり、脱離動作時、メッシュヒータの下方より上方へ、メッシュにより形成された微細空間に空気を通過させて加熱昇温させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、脱離ヒータ１４を開口部を設けた面状ヒータとする。開口部を設けた面状ヒータは、例えば、金属箔を絶縁体で挟持し、φ３ｍｍ、中心間距離５ｍｍの開口部を全面に設けたヒータであり、脱離動作時、開口部を設けた面状ヒータの下方より上方へ、開口部により形成された小空間に空気を通過させて加熱昇温させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の断面構成図
【図２】同静止式吸湿体および加熱手段の斜視構成図
【図３】同加湿ユニットの斜視構成図
【符号の説明】
【００３０】
１  室外機
２  室内機
３  室内熱交換器
４  加湿空気供給路
５  室外熱交換ユニット
６  加湿ユニット
７  圧縮機
８  四方弁
９  室外熱交換器
１０  膨張弁
１１  室外ファン
１２  冷媒配管
１３  吸湿体
１３ａ  吸湿体
１３ｂ  吸湿体
１４  脱離ヒータ
１４ａ  脱離ヒータ
１４ｂ  脱離ヒータ
１５  脱離ファン
１６  吸気口
１７  吸着ファン
１８  排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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